OTDR实验报告
《电信传输原理》OTDR光纤断点和光纤损耗测试实验
《电信传输原理》OTDR光纤断点和光纤损耗测试实验一、实验名称：OTDR光纤断点和光纤损耗测试二、实验目的：通过本实验掌握光时域反射仪OTDR仪表使用方法。
掌握通过光时域反射仪OTDR测试，判断光缆故障点。
三、实验器材：1.光缆长度约5Km /盘 1盘2.实验用维护终端若干3.光时域反射仪OTDR仪表 1台4.光功率计 1台四、实验原理：光时域反射计Optical Time Domain Reflectometer,简称OTDR是通过测量背向瑞利散射光，测量光纤损耗、故障点、接头损耗、光纤长度的实用化测量仪器。
OTDR的工作原理图如图2.1所示。
图3.1 OTDR的工作原理示意图激光二极管发出一个窄脉冲光信号，通过光纤耦合器注入到光纤中。
沿光纤各l点上都会产生瑞利散射。
瑞利散射光中有一部分传输方向是与入射光相反的，这部分背向瑞利散射光通过光纤耦合器进入光电探测器，经过处理后得到的背向散射测量曲线如图3.2所示。
图3.2 背向散射测量的典型记录曲线图中各段分别反映如下特性a —由于耦合部件和光纤前端面引起的菲涅耳反射脉冲。
b —光脉冲沿具有均匀损耗的光纤段传播时的背向瑞利散射曲线。
c —由于接头或耦合不完善引起的损耗或由于光纤存在某些缺陷引起的高损耗区。
d —光纤断裂处，此处损耗峰的大小反映出损坏的程度。
e —光纤末端引起菲涅耳反射脉冲。
因此,利用OTDR测出的回波曲线,就可以测出光纤的平均损耗、接头损耗、光纤长度和断点位置。
而光纤长度是通过激光器发出激光脉冲与接收到背向散射光之间的时间差进行测量的。
2.OTDR使用说明：本实验主要是使用OTDR测量光缆数据，并对数据进行分析。
用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取和曲线分析。
人工设置测量参数包括：波长选择(λ)：因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等)，测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。
光信息专业实验报告：光时域反射仪(OTDR) (2)
光信息专业实验报告：光时域反射仪（OTDR ）六、实验过程记录与分析A 、 光纤长度测量用NETWORKS 软件测量从A 点到C 点的距离，采用10ns 和250ns 脉宽进行了多次测量，得到光纤长度如表1所示（n = 1.4682，λ= 1550 nm ）：表1 光纤长度测量值B 、 光纤衰减耗损的分段测量分别用脉宽为10ns 和250ns 的激光，分段测量光纤的平均损耗。
选择2km 为分解，注意选择点A 和B 时应避开融接连接点和机械连接点。
测量时A 点逐渐远离开端，记录数据如表2所示（n = 1.4682，λ= 1550 nm ）1、 对10ns衰减系数平均值标准偏差()0.007dB/km1)3（3141i 210ns10nsi 10ns =--⨯=∑=αασ所以得到：km dB /007.0194.010ns ±=α2、对250ns衰减系数平均值：km dB /194.010ns =αkm dB /213.010ns =α标准偏差：()0.02dB/km1)(33141i 2100ns100nsi 100ns =--⨯=∑=αασ所以得到：km dB /02.021.010ns ±=αC 、 全段光纤的平均损耗为了去除菲涅尔反射峰下降沿的影响，我们特从B 峰后的平衡点开始测量到C 点，长度有一些变化，连同衰减一起，数据记录如表3所示（n = 1.4682，λ= 1550 nm ）：1、对10ns衰减系数平均值：10ns α= 0.37313 dB/km标准偏差：()∑=--⨯=41i 210ns10nsi 10ns 1)(441αασ= 0.02 dB/km于是得到衰减系数：10ns 10ns 10ns σαα±== 0.37±0.02 dB/km2、对250ns衰减系数平均值：250ns α=0.37359 dB/km标准偏差：()∑=--⨯=41i 2250ns 250nsi 250ns 1)(441αασ= 0.02dB/km于是得到衰减系数：250ns 250ns 250ns σαα±== 0.37±0.02 dB/km分析：在同一脉冲宽度下，整段衰减损耗系数只有微小差别，均在4%以下； 对于不同脉宽，计算得到的衰减系数平均值相同，差别不大。
otdr测试报告
otdr测试报告一、引言OTDR（Optical Time Domain Reflectometer，光时域反射仪）是一种用于光纤测试和故障定位的仪器。
本文将介绍OTDR测试的基本原理、过程和数据分析。
通过OTDR测试，可以准确评估光纤网络的性能，并及时发现潜在的问题，以提高网络的可靠性和稳定性。
二、OTDR测试原理OTDR利用光脉冲的传输特性和反射原理进行测试。
在测试过程中，OTDR发射一个短脉冲光信号入侵被测光纤，当脉冲信号遇到纤芯与纤壁的不匹配或其他反射表面时，一部分光信号会被反射回来。
OTDR会收集这些反射信号，并测量它们的强度和时间延迟，然后将这些数据转化为距离信息，从而描绘出纤芯的传输特性和任何潜在的故障或损耗。
三、OTDR测试过程1. 准备阶段：测试前需要准备相关设备，并确保光纤处于适当的状态。
清洁并连接光纤，并检查光纤连接的质量，避免连接损耗影响测试结果。
2. 设置参数：根据测试需要，设置OTDR的相关参数，如光脉冲宽度、平均时间等。
这些参数的设置与被测光纤的长度和性能有关。
3. 进行测试：启动OTDR，按下测量按钮，开始测试。
OTDR会发射脉冲信号，并记录反射信号的强度和时间延迟，同时绘制出反射光的强度时间曲线和距离坐标。
4. 数据分析：根据OTDR测试结果，可以分析光纤的损耗、故障位置和其他重要参数。
通过比较不同点的反射信号和散射损耗，可以确定光纤的质量和性能。
四、数据分析与故障定位OTDR测试结果中的数据分析是评估光纤网络质量的关键步骤。
通过观察图像上的反射光信号和散射损耗，可以判断光纤是否存在损耗、故障或其他异常。
以下是一些常见的数据分析及故障定位方法：1. 反射点定位：通过寻找反射信号的峰值，可以确定可能存在的反射点，如连接点、分离点或纤芯受损点。
在该位置进行进一步的检查和维修。
2. 散射损耗分析：散射损耗是指光在光纤中的扩散和散射引起的信号强度衰减。
通过分析散射损耗的变化趋势，可以评估光纤的质量和性能，预测未来可能的故障风险。
otdr报告
otdr报告一、背景介绍OTDR，全称为 Optical Time Domain Reflectometer，是一种基于反射和散射原理的光学测量仪器。
它是用于光纤通信系统中的光缆测试、故障诊断和质量评估的主要手段之一。
OTDR技术具有非侵入性、遥测性、高精度等优点，已广泛应用于光通信领域。
二、测试目的测试对象：公司X机房所使用的光缆。
测试目的：测试光缆的损耗和衰减情况，查找损耗源和故障，评估光缆的质量。
三、测试方法首先，用讯飞光电OTDR型号A-1200进行测试，测试参数如下：波长：1550nm脉宽：10us双向测试：Yes距离分辨率：1m第一波向:衰减第二波向：损耗第三波向：损耗测试过程中，要保持测试光点的稳定，避免光源发生变化、或手动调节接口引起的异常数据。
四、测试结果测试结果如下表所示：序号距离(米) 事件描述损耗(dB)1 1.5 开始测试 02 1289.8 A光缆入机房 10.83 1290.5 A光缆出机房 11.34 1306.3 B光缆入服务器 11.15 1307.2 C光缆入服务器 11.26 1309.5 C光缆出服务器 0.97 1311.8 B光缆出服务器 0.78 1314.1 D光缆入交换机 0.99 1315.2 D光缆出交换机 1.310 1330.7 E光缆入交换机 8.511 1331.6 E光缆出交换机 10.312 1505.1 F光缆入机房 11.213 1506.2 F光缆出机房 11.414 1507.9 结束测试 0五、测试结论通过本次测试，发现光缆的损耗和衰减情况较少，说明光缆的连接和维护工作较好。
但需要注意的是，B和C两条光缆在连接到服务器上出现了一定的损耗，可能是由于连接不紧密或光缆不光滑导致的，可进一步排查原因。
六、建议1.针对B和C两条光缆出现的损耗问题，建议对连接接口进行检查和维护，确保光缆连接牢固。
2.建议对光缆进行定期巡检和维护，避免损耗和衰减过大，影响通信效果。
【精编范文】otdr实验报告word版本 (10页)
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二、实验内容和原理1．OTDR 测试基本理论散射：光遇到微小粒子或不均匀结构时发生的一种光学现象，此时光传输不再具有良好的方向性。
瑞利散射：当光在光纤中传播时，由于光纤的基本结构不完美（光纤本身的缺陷、制作工艺和材料组分存在着分子级大小的结构上的不均匀性），一部分光纤会改变其原有传播方向而向四周散射（图 1-3-1），引起光能量损失，其强度与波长的 4 次方成反比，随着波长的增加，损耗迅速下降。
后向或背向散射：瑞利散射的方向是分布于整个立体角的，其中一部分散射光纤和原来的传播方向相反，返回到光纤的注入端，形成连续的后向散射回波。
光纤中某一点的后向回波可以反映出光纤中光功率的分布情况，椐此可以测试出光纤的损耗。
菲涅尔反射：当光纤由一种媒质进入另一种媒质时会产生的一种反射，其强度与两种媒质的相对折射率的平方成正比。
如图1-3-2 所示，一束能量为P0 的光，由媒质 1（折射率为nl）进入媒质 2（折射率为 n2）产生的反射信号为P1，则?n1?n2P1???n?n2?1? ???2衰减：指信号沿链路传输过程中损失的量度，以 dB 表示。
OTDR的原理及应用实验报告
OTDR的原理及应用实验报告1. 引言OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）是一种用于测试和分析光纤传输线路的设备，其原理基于时域反射技术，能够测量光纤的损耗和衰减，并检测断点、连接器的反射损耗以及其他光纤连接问题。
本实验报告将介绍OTDR的工作原理及其在光纤通信领域的应用。
2. OTDR的原理•OTDR工作原理基于脉冲发射和接受反射光信号的方式，通过测量光的时间延迟和强度变化来确定光纤中事件的位置和类型。
•OTDR将短脉冲信号通过光纤发送，当信号遇到反射点时会发生反射，部分能量返回OTDR设备。
通过测量反射光的强度和时间延迟，可以计算出光纤中的事件。
•OTDR的时间分辨率和空间分辨率取决于设备的性能，时间分辨率决定了测量的精度，空间分辨率决定了测量的分辨能力。
3. OTDR的应用实验过程3.1 准备工作•确保光纤连接良好，并确保光纤不受任何损坏。
•根据测试需求设置OTDR设备的参数：发射脉冲宽度、平均时间以及采样点数等。
3.2 测试光纤损耗•将OTDR设备连接至待测试的光纤线路的起点。
•通过OTDR设备测量光纤的损耗。
3.3 检测光纤连接质量•进行光纤连接检测之前，确保所有连接器连接良好。
•将OTDR设备连接至待测试光纤线路的起点。
•通过OTDR设备检测互连器的反射损耗，以评估连接质量。
3.4 检测光纤断点•将OTDR设备连接至待测试光纤线路的起点。
•通过OTDR设备检测光纤中的断点，记录其位置和损耗。
•根据检测结果修复光纤断点。
3.5 检测光纤弯曲造成的损耗•将OTDR设备连接至待测试光纤线路的起点。
•通过OTDR设备检测光纤中的弯曲引起的额外损耗，评估光纤弯曲程度。
3.6 分析测量结果•根据OTDR设备提供的测量结果，分析光纤中的事件和损耗情况。
•通过测量数据，评估光纤线路的质量，并进行必要的维护和修复。
4. 结论OTDR设备作为一种重要的测试工具，在光纤通信领域发挥着至关重要的作用。
8李唐军实验报告单模光纤损耗测试实验剖析
实验八单模光纤损耗测试实验光时域反射仪（OTDR）是一种相当复杂的仪表，它广泛地应用于实验室和现场。
它所采用的测试技术也常称为后向散射测试技术。
它能测试整个光纤网络链路的衰减并能提供和光纤长度有关的衰减细节；OTDR还可测试光纤线路中接头损耗并可定位故障点位置；OTDR这种后向散射测试具有非破坏性且只需在一端测试的优点。
一、实验目的（1）掌握OTDR工作原理；（2）熟悉OTDR测试方法。
二、实验内容（1）利用OTDR测量一盘光纤的衰减系数和光纤总长度；（2）测量两盘光纤连接处的接头损耗。
三、基本原理OTDR由激光发射一束脉冲到被测光纤中。
脉冲宽度可以选择，由于被测光纤链路特性及光纤本身特性反射回的信号返回OTDR。
信号通过一耦合器到接收机，在那里光信号被转换为电信号。
最后经分析并显示在屏幕上。
由于时间乘以光在光纤中的速度即得到距离，这样，OTDR可以显示返回的相对光功率对距离的关系。
有了这个信息，就可得出有关链路的非常重要的特性。
可以从OTDR得出的光路信息有：（1）距离：链路上特征点（如接头、弯曲）的位置，链路的长度等。
（2）损耗：单个光纤接头的损耗。
（3）衰减：链路中光信号的衰减。
（4）反射：一事件的反射大小，如活动连接器。
图1为OTDR测试的一般原理。
它显示了OTDR测试链路上可能出现的各类事件。
衰减及其测试方法：光纤衰减和波长密切相关。
衰减系数随波长变化的函数α(λ)被称之为损耗谱。
人们最感兴趣的是工作波长下的衰减系数，如在λ=1310nm、1550nm等波长下的衰减系数。
在光纤长度Z1和Z2之间，波长为λ的损耗R (λ)可由下式定义：)(log10)(21dB P P R =λP1和P2分别表示传过光纤截面点Z1和Z2的光功率。
如果P1和P2之间的距离为L ，可用下式计算出每单位距离的损耗，即衰减系数α(λ)。
)/(log 10)/(log 10)(212121Km dB P P L Km dB P P Z Z =-=λα图1 用OTDR 测试的一般原理入射到光纤的光脉冲随着在光纤中传播时被吸收和散射而被衰减。
otdr测试报告
otdr测试报告
OTDR测试报告
测试日期：[测试日期]
测试设备：[测试设备型号]
测试光纤：[测试光纤类型]
测试对象：
- 光纤路径：[光纤路径描述]
- 测试距离：[测试距离范围]
测试目的：
- 对光纤进行损耗及故障检测；
- 评估光纤传输质量；
- 分析光纤连接点的反射损耗。
测试结果：
1. 损耗及故障检测：
- 测试点1：[测试点1位置]损耗为[损耗数值] dB； - 测试点2：[测试点2位置]损耗为[损耗数值] dB； - 测试点3：[测试点3位置]损耗为[损耗数值] dB；
- 故障点1：[故障点1位置]损耗为[损耗数值] dB； - 故障点2：[故障点2位置]损耗为[损耗数值] dB；
2. 光纤传输质量评估：
- 平均损耗：[平均损耗数值] dB；
- 最大损耗：[最大损耗数值] dB；
- 最小损耗：[最小损耗数值] dB；
- 损耗均匀性：[损耗均匀性描述]
3. 反射损耗分析：
- 连接点1反射损耗：[反射损耗数值] dB；
- 连接点2反射损耗：[反射损耗数值] dB；
结论：
根据测试结果，光纤传输质量良好，无明显损耗和故障点。
反射损耗在可接受范围内。
建议继续定期进行OTDR测试以监测光纤传输质量。
测试人员签名：[测试人员签名]
日期：[测试日期]。
光信息专业实验报告：光时域反射仪(OTDR)
光信息专业实验报告：光时域反射仪（OTDR）【实验目的】1、光时域反射仪的原理和使用操作。
2、光纤传输长度和光纤损耗系数的测量。
3、光纤故障点的监测方法。
【实验原理】光时域反射仪的工作依据是光的背向散射原理。
光纤的背向散射是由瑞利散射和菲涅耳反射引起的,菲涅耳反射是由折射率变化引起的,一般发生在接续点、对接处和光纤的端面。
而背向散射是由于介质不均匀而引起的散射光中,会有一部分光沿着光路传输的相反方向传回发送端。
光时域反射仪就是利用光纤中背向散射光的强度具有一定规律的原理来进行测量的。
利用光时域反射仪可以测量光纤的长度、光纤的损耗、光纤接续点的损耗、故障点的位置等。
由于它功能多,无破坏性,且灵活、方便,在光纤通信的施工和维护中得到广泛应用。
图1 光时域反射仪电路原理及组成方框图OTDR 包含一个光发射机(激光器) 和一个光接收器。
光发射机向光纤中发射光的短脉冲串，大部分短脉冲串通过了光纤,但是光纤玻璃中的杂质反射和折射了部分光，回到OTDR 的反射被称为后向分散。
距OTDR 较近的光纤中的后向分散会很快到达,距OTDR 较远的光纤中的后向分散则需要较长时间，距OTDR 的长度与后向分散返回所需要的时间成正比。
光接收器测量相对于时间的后向分散，光会因为反射、折射和吸收而损耗，所以后向分散随着光纤距离的延伸而降低。
后向分散的功率随着相对距离的变化在OTDR 上显示为一条曲线，垂直轴表示后向分散功率，水平轴表示相对距离，该曲线被称为轨迹。
对于理想的OTDR和直的、无瑕疵的光纤而言，该轨迹是一条从左到右向下倾斜的直线，见图2。
该轨迹偏离直线的地方被称为事件,事件有2类：反射事件和非反射事件。
反射事件：指光纤中的一个可产生多于正常反射光的改变。
当光纤有一个磨光的断面时,在光纤结束的地方会出现一个反射事件。
两根光纤没有紧密地接在一起时,例如在机械接头或使用连接器时,也能出现这种情况。
光纤涂层中的裂纹也可产生反射事件。
光纤参数测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉光纤的基本特性和结构。
2. 掌握光纤参数测量的基本原理和方法。
3. 了解光纤连接、衰减、色散等关键参数的测量方法。
4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理光纤作为一种传输信息的介质，其性能参数直接关系到光通信系统的质量和效率。
本实验主要测量以下光纤参数：1. 光纤长度：通过光时域反射仪（OTDR）测量光纤的长度。
2. 光纤衰减：通过插入损耗测试仪测量光纤在特定波长下的衰减。
3. 光纤色散：通过色散分析仪测量光纤在特定波长下的色散。
4. 光纤连接损耗：通过插入损耗测试仪测量光纤连接器的插入损耗。
三、实验仪器与材料1. 光纤测试仪：包括光时域反射仪（OTDR）、插入损耗测试仪、色散分析仪等。
2. 光纤跳线：用于连接测试仪和被测光纤。
3. 被测光纤：用于测试的光纤。
4. 光纤连接器：用于连接被测光纤和跳线。
四、实验步骤1. 光纤长度测量- 将被测光纤连接到OTDR上。
- 启动OTDR，进行光纤长度测量。
- 记录测量结果。
2. 光纤衰减测量- 将被测光纤连接到插入损耗测试仪上。
- 选择测试波长，设置测试参数。
- 进行衰减测量，记录结果。
3. 光纤色散测量- 将被测光纤连接到色散分析仪上。
- 选择测试波长，设置测试参数。
- 进行色散测量，记录结果。
4. 光纤连接损耗测量- 将被测光纤连接到跳线上，再将跳线连接到插入损耗测试仪上。
- 进行连接损耗测量，记录结果。
五、实验数据与分析1. 光纤长度测量结果- 测量结果：X米- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤长度准确。
2. 光纤衰减测量结果- 测量结果：Y dB- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤衰减符合要求。
3. 光纤色散测量结果- 测量结果：Z ps/nm·km- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤色散符合要求。
4. 光纤连接损耗测量结果- 测量结果：A dB- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤连接器质量良好。
OTDR实验报告
篇一：自构建光纤链路的otdr测试实验报告模板实验名称：自构建光纤链路的otdr测试实验实验日期：指导老师：林远芳学生姓名：同组学生姓名：成绩：一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、实验结果记录与分析五、数据记录和处理六、结果与分析七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 了解瑞利散射及菲涅尔反射的概念及特点；2. 熟练掌握裸纤端面切割、清洁、连接对准方法及熔接技术；3. 熟悉光时域反射仪（optical time domain reflectometer，以下简称 otdr）的工作原理、操作方法和使用要点，能利用 otdr 测试、判断和分析光纤链路中的事件点位置及其产生原因，提高工程应用能力。
二、实验内容和原理1．otdr 测试基本理论散射：光遇到微小粒子或不均匀结构时发生的一种光学现象，此时光传输不再具有良好的方向性。
瑞利散射：当光在光纤中传播时，由于光纤的基本结构不完美（光纤本身的缺陷、制作工艺和材料组分存在着分子级大小的结构上的不均匀性），一部分光纤会改变其原有传播方向而向四周散射（图 1-3-1），引起光能量损失，其强度与波长的 4 次方成反比，随着波长的增加，损耗迅速下降。
后向或背向散射：瑞利散射的方向是分布于整个立体角的，其中一部分散射光纤和原来的传播方向相反，返回到光纤的注入端，形成连续的后向散射回波。
光纤中某一点的后向回波可以反映出光纤中光功率的分布情况，椐此可以测试出光纤的损耗。
菲涅尔反射：当光纤由一种媒质进入另一种媒质时会产生的一种反射，其强度与两种媒质的相对折射率的平方成正比。
如图1-3-2 所示，一束能量为p0 的光，由媒质 1（折射率为nl）进入媒质 2（折射率为 n2）产生的反射信号为p1，则n1n2p1nn21 2衰减：指信号沿链路传输过程中损失的量度，以 db 表示。
衰减是光纤中光功率减少量的一种度量，光纤内径中的瑞利散射是引起光纤衰减的主要原因。
光纤时域反射实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光时域反射仪（OTDR）的工作原理和操作方法。
2. 掌握使用OTDR测量光纤长度和损耗系数的方法。
3. 学会利用OTDR进行光纤故障点的监测和定位。
二、实验原理光时域反射仪（OTDR）是一种利用光脉冲在光纤中传输时的背向散射原理来测量光纤长度、损耗、故障点位置等参数的仪器。
当光脉冲在光纤中传输时，由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其他事件，会产生散射和反射。
其中一部分散射和反射的光会返回到发射端，OTDR通过测量这些返回光信号的强度和时间，计算出光纤的长度、损耗和故障点位置。
三、实验器材1. 光时域反射仪（OTDR）2. 光纤3. 光纤连接器4. 光纤测试台5. 光纤衰减器6. 计时器四、实验步骤1. 连接光纤将光纤连接到OTDR的输入端，确保连接牢固。
2. 设置OTDR参数根据实验要求设置OTDR的参数，如起始长度、终止长度、脉冲宽度、动态范围等。
3. 进行测量开启OTDR，开始测量。
OTDR会自动发射光脉冲，并记录返回信号的强度和时间。
4. 分析测量结果根据OTDR的测量结果，分析光纤的长度、损耗和故障点位置。
5. 故障点定位通过比较测量结果与标准值，确定故障点位置。
五、实验结果与分析1. 光纤长度测量根据OTDR的测量结果，光纤长度为1000米，与实际长度基本一致。
2. 光纤损耗系数测量根据OTDR的测量结果，光纤损耗系数为0.2dB/km，与理论值相符。
3. 光纤故障点监测通过比较测量结果与标准值，发现光纤在500米处存在故障点。
六、实验总结1. 光时域反射仪（OTDR）是一种有效的光纤测试仪器，可以测量光纤长度、损耗、故障点位置等参数。
2. 在进行光纤测试时，需要根据实验要求设置OTDR的参数，并确保连接牢固。
3. 通过分析OTDR的测量结果，可以了解光纤的性能和故障情况。
七、实验展望1. 研究OTDR在不同类型光纤测试中的应用。
2. 探索OTDR与其他光纤测试技术的结合，提高测试精度和效率。
光时域反射仪(OTDR)
实验24 光时域反射仪（OTDR）A13组陆林轩033012017[实验目的]1、光时域反射仪的原理和使用操作。
2、光纤传输长度和光纤损耗系数的测量。
3、光纤故障点的监测方法。
[实验原理]光时域反射仪OTDR工作原理图如图1。
由激光器发出的光脉冲注入到光纤后，在开始端接收到的光能量可以分为两种类型：一种是光纤断面或者连接界面的菲涅尔反射光；另一种是瑞利散射光。
通过测量分析这些后向散射光的功率,可以得到沿光纤长度分布的衰减曲线。
通过分析衰减曲线，可以知道光纤对光信号的衰减程度，光纤中的联结点、耦合点和断点的位置，以及光纤弯曲和受压过大的情况也可以容易测到(如图2所示)。
图1 OTDR工作原理图图2 OTDR测量图像对于菲涅耳反射光，设入射光功率为fin P ，反射光功率为fre P ，则由菲涅耳公式可得：222112211fin frecos n cos n cos n cos n P P ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=θθθθ （24.1） 上式中21θθ、分别为入射角和折射角，其反射率（用dB 表示）为：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⋅==222112211finfref f cos n cos n cos n cos n P P 10lg R 10lg dB R θθθθ)()( （24.2） 至于瑞利散射，它是由介质材料的随机分子结构相联系的本征介质常数分布的微观不均匀性所引起的电磁波的散射损耗。
在微观分子尺度上来看，当电磁波沿介质传播时，可以从单个分子产生散射，这种散射使波的传播受到阻碍，从而使速度减慢，产生相位滞后。
偏离出原来波的传播方向的散射光有随机的相位，这些随机相位的散射子波大部分能相互抵消，而沿传播方向的散射光则相干叠加继续向前传播，其速度为c c/n 。
与此同时，尚有少量由分子散射的不相干光没有完全抵消，这些子波逸出传输光束从而形成瑞利散射损耗，其中部分散射功率朝反向传播，此后向散射光功率即为OTDR 的物理基础。
光信息专业实验报告：实验24 光时域反射仪(OTDR)
光信息专业实验报告：实验24 光时域反射仪（OTDR）【实验分析与数据处理】一、实验开始，查阅实验桌上的使用手册，了解仪器的操作以及能够实现的功能后接上电源，等待OTDR仪器自检完成，进入操作系统。
实验仪器型号NETTEST CMA4000二、在主面板中选择F1“故障定位模式”，实现自动测量，大致了解光纤的长度参数。
三、在主面板中选择F2“专家模式”，开始详细测量。
我们分别选择10ns和250ns两个脉宽来测量，在两个光纤传播常用的波长1310nm和1550nm下，测量衰减曲线，输出曲线到软盘中，保存数据，分别命名为：101310.trc、101550.trc、2501310.trc、2501550.trc。
用Network软件进行数据分析。
a)测量光纤的总长度。
在四条曲线中测量光纤开始到最后一个事件（后面可知该事件为机械反射）之间的总距离，填入下表1，并计算出平均长度。
表1：光纤总距离5.0115 5.0119 5.0115 5.0119从上面可以看出在两个脉宽条件下，得到的光纤总长度只有5.0115km和5.0119km两个，只相差10cm量级，所以数据基本正确。
下面分析为什么在1310nm波长下得到的长度要比1550nm得到的短。
OTDR分析仪中，发射信号的时候，波到达反射点就返回，功率计接收返回的信号，计算光纤的衰减率。
1310nm和1550nm波长光到达反射点的时候反射的时间不一样，所以导致测量出来的长度有变化。
b) 测量光纤的平均光衰减系数1) 分段测量法在GN NetWorks 软件中，在四条曲线中分别取五段距离，得到平均光衰减系数（dB/km ）记录到下表2：表2：光纤在五段距离中的平均光衰减系数（分段测量法）在分析的测量误差的时候，我们应该在不同脉宽、相同光波长下分析，因为对不同波长的衰减是光纤的一个固定参数，而脉宽只是我们的测量的一个参数，仅于测量精度有关。
1310nm 波长下相对误差：1025010100% 5.08%ns nsns A A E A -=⨯=1550nm 波长下相对误差：1025010100% 6.86%ns nsnsA A E A -=⨯=方差以及相对误差都在可以接受的范围，所以测量基本正确。
光通信实验报告
信息与通信工程学院光纤通信实验报告班级：姓名：学号：班内序号：17日期：2015年5月一、OTDR的使用与测量1、实验原理OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。
瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。
OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。
这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。
形成的轨迹是一条向下的曲线，它说明了背向散射的功率不断减小，这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信号都有所损耗。
给定了光纤参数后，瑞利散射的功率就可以标明出来，如果波长已知，它就与信号的脉冲宽度成比例：脉冲宽度越长，背向散射功率就越强。
瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关，波长较短则功率较强。
也就是说用1310nm信号产生的轨迹会比1550nm信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。
在高波长区（超过1500nm），瑞利散射会持续减小，但另外一个叫红外线衰减（或吸收）的现象会出现，增加并导致了全部衰减值的增大。
因此，1550nm是最低的衰减波长；这也说明了为什么它是作为长距离通信的波长。
很自然，这些现象也会影响到OTDR。
作为1550nm波长的OTDR，它也具有低的衰减性能，因此可以进行长距离的测试。
而作为高衰减的1310nm或1625nm波长，OTDR的测试距离就必然受到限制，因为测试设备需要在OTDR轨迹中测出一个尖锋，而且这个尖锋的尾端会快速地落入到噪音中。
菲涅尔反射是离散的反射，它是由整条光纤中的个别点而引起的，这些点是由造成反向系数改变的因素组成，例如玻璃与空气的间隙。
在这些点上，会有很强的背向散射光被反射回来。
因此，OTDR就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤终端或断点。
OTDR的工作原理就类似于一个雷达。
它先对光纤发出一个信号，然后观察从某一点上返回来的是什么信息。
这个过程会重复地进行，然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示，这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱。
实验三 OTDR测量光纤长度与衰减
实验三OTDR测量光纤长度与衰减一．实验目的1．认识OTDR；2．掌握OTDR测量光纤长度与衰减的方法。
二．实验原理与装置1.认识OTDROTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅耳反射所产生的背向而制成的精密的光电一体化仪表。
OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。
当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，结合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射，反射。
其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。
返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片段。
从发射信号到返回信号所用的时间，在确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。
2.OTDR的工作原理半导体光源在驱动电路调制下输出光脉冲，经定向耦合器和活动连接器注入被测光缆线路。
光脉冲在线路中传输时将沿途产生瑞利散射和菲涅耳反射光。
散射光的反方向也是随机出现的，四面八方出现的几率相同。
大部分瑞利散射光将折射入包层后衰减掉，其中与光脉冲传播方向相反的背向瑞利散射光将会沿光纤传输到线路的进光端口，经定向耦合器分路射向光电探测器，转变成电信号。
到达线路进光端口的背向散射光本身是十分微弱的，经光电二极管后变换成的电信号也很微弱，需要经过低噪声放大后，进一步做数字平均化处理，以提高信噪比，最后将处理过的电信号与从光源背面发射提取的触发信号同步扫描在示波器上。
三．实验操作步骤1.光纤断面处理（1）去除涂覆层。
利用米勒钳选择合适的口径去除（2）用酒精清洗残留的物质，以保证光纤断面的清洁。
2.光纤耦合3.参数的设置开启电源，进入主界面，进行参数设置。
（1）波长选择：按下“波长”键，选择波长的大小，选择1550/1310nm。
（2）选择“条件”，进入下一界面，设置参数。
量程DR:4km脉宽PW:50ns衰减ATT：7.50—10dB折射率Ne：1.460003.数据获取（1）选择“量程”，进入下一界面。
实验一光时域反射仪的使用实验
实验⼀光时域反射仪的使⽤实验实验⼀光时域反射仪(OTDR)的使⽤实验⼀、⽬的与要求1、熟悉光时域反射仪的⼯作原理2、掌握光时域反射仪的使⽤⽅法和步骤⼆、实验仪器及设备1、光时域反射仪2、光纤跳线3、祼光纤4、光纤⼯具箱5、VGA 显⽰器三、实验原理光时域反射仪是根据光的后向散射与菲涅⽿反射原理制作，利⽤光在光纤中传播时产⽣的后向散射光来获取衰减的信息，可⽤于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施⼯、维护及监测中必不可少的⼯具。
由于光纤⾃⾝的缺陷和掺杂成份的不均匀性，使它们在光⼦的作⽤下产⽣散射，如果光纤中(或接头时)有⼏何缺陷或断裂⾯，将产⽣菲涅尔反射，反射强弱与通过该点的光功率成正⽐，也反映了光纤各点的衰耗⼤⼩，因散射是向四⾯⼋⽅发射的，反射光也将形成⽐较⼤的反射⾓，散射和反射光就是极少部份，它也能进⼊光纤的孔径⾓⽽反向传到输⼊端，假如光纤中断，即会从该点以后的背向散射光功率降到零。
根据反向传输回来的散射光的情况来断定光纤的断点位置和光纤长度。
这就是时域反射仪的基本⼯作原理。
1、(OTDR)的结构⽅框图光⽅向耦合器被测光纤(E/O)为实现光电转换的光源，⽤于产⽣测试⽤的光脉冲，脉冲宽度可调整。
光⽅向耦合器是⼀个三端⼝的器件保证光信号按照指定⽅向传输。
光源发出的光耦合进⼊被测光纤中⽽后向散射和菲涅⽿反射的光由被测光纤耦合到（O/E）光电检测器中。
2、OTDR显⽰曲线分析OTDR对光纤进⾏扫描后，根据光纤的情况不同，将形成与下图相似的曲线，掌握曲线不同部分产⽣的⼤致原因是正确使⽤OTDR的基础。
Near-End Reflection & Dead Zone：由菲涅⽿反射引起，为距OTDR最近的机械连接点。
Non-Reflective Event(Splice or bend)：由⾮菲涅⽿反射引起，⼀般为光纤连接头或光纤弯曲Reflective Event(Mechanical Splice or crack)：由菲涅⽿反射引起，⼀般为光纤机械连接或光纤损坏End of Fiber(Reflective)：由菲涅⽿反射引起，⼀般为光纤的终点四、实验内容和步骤1、光纤长度测量的步骤1）选择从原点显⽰ＯＴＤＲ扫描光纤形成的曲线2）将光标Ａ放置在跳线的末端3）选择从光标Ａ显⽰，利⽤垂直和⽔平放⼤按钮，确保光标Ａ放置精确4）将光标Ｂ放置在光纤的终点5）选择从光标B显⽰，利⽤垂直和⽔平放⼤按钮，确保光标B放置精确6）由光标位置窗⼝读出光纤长度，即光标Ａ到光标Ｂ的距离2、测量已知点到⼀个断点距离的步骤1）选择从原点显⽰ＯＴＤＲ扫描光纤形成的曲线。
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实验名称：自构建光纤链路的otdr测试实验实验日期：指导老师：林远芳学生姓名：同组学生姓名：成绩：一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、实验结果记录与分析五、数据记录和处理六、结果与分析七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 了解瑞利散射及菲涅尔反射的概念及特点；2. 熟练掌握裸纤端面切割、清洁、连接对准方法及熔接技术；3. 熟悉光时域反射仪（optical time domain reflectometer，以下简称 otdr）的工作原理、操作方法和使用要点，能利用 otdr 测试、判断和分析光纤链路中的事件点位置及其产生原因，提高工程应用能力。
二、实验内容和原理1．otdr 测试基本理论散射：光遇到微小粒子或不均匀结构时发生的一种光学现象，此时光传输不再具有良好的方向性。
瑞利散射：当光在光纤中传播时，由于光纤的基本结构不完美（光纤本身的缺陷、制作工艺和材料组分存在着分子级大小的结构上的不均匀性），一部分光纤会改变其原有传播方向而向四周散射（图 1-3-1），引起光能量损失，其强度与波长的 4 次方成反比，随着波长的增加，损耗迅速下降。
后向或背向散射：瑞利散射的方向是分布于整个立体角的，其中一部分散射光纤和原来的传播方向相反，返回到光纤的注入端，形成连续的后向散射回波。
光纤中某一点的后向回波可以反映出光纤中光功率的分布情况，椐此可以测试出光纤的损耗。
菲涅尔反射：当光纤由一种媒质进入另一种媒质时会产生的一种反射，其强度与两种媒质的相对折射率的平方成正比。
如图1-3-2 所示，一束能量为p0 的光，由媒质 1（折射率为nl）进入媒质 2（折射率为 n2）产生的反射信号为p1，则n1n2p1nn21 2 衰减：指信号沿链路传输过程中损失的量度，以 db 表示。
衰减是光纤中光功率减少量的一种度量，光纤内径中的瑞利散射是引起光纤衰减的主要原因。
通常，对于均匀光纤来说，可用单位长度的衰减，即衰减系数来反映光纤的衰减性能的好坏。
当光脉冲通过光纤传输时，沿光纤长度上的每一点均会引起瑞利散射。
这种散射向着四面八方，其中总有一部分会沿着纤轴反向传输到输入端。
由于主要的散射是瑞利散射，并且瑞利散射光的波长与入射光的波长相同，其光功率与该散射点的入射光功率成正比，光纤中散射光的强弱反映了光纤长度上各点衰减大小，光纤长度上的某一点散射信号的变化，可以通过后向散射方法独立地探测出来，而不受其它点散射信号改变的影响，所以测量沿纤轴返回的后向瑞利散射光功率就可以获得光沿着光纤传输时的衰减及其它信息。
基于后向散射法设计的测量仪器称为 otdr，其突出优点在于它是一种非破坏性的单端测量方法，测量只需在光纤的一端进行。
它利用激光二极管产生光脉冲，经定向耦合器注入被测光纤，然后在同一端测量沿光纤轴向向后返回的散射光功率返回信号与时间的关系，将时间值乘以光在光纤中的传播速度以计算出距离，在屏幕上显示返回信号的相对功率与距离之间的关系曲线和测试结果。
国内厂家主要是中国电子科技集团公司第四十一研究所，国外的品牌主要有安捷伦（agilent）、安立（anritsu）、exfo、wavetek 等。
2．光纤的连接光纤连接时的耦合损耗因素基本上可分为两大类：一类是固有的，是被连接光纤本身特性参数的差异，比如纤芯直径、模场直径、数值孔径差异、纤芯或模场的同心度偏差、纤芯椭圆度等。
这些因素所引起的光纤连接损耗一般无法通过连接技术来改善；另一类是光纤连接时光纤的端面质量、对中质量和连接质量等因素，比如光纤的端面切割质量、端面间隙、纤轴的横向错位、纤轴的角度倾斜、纤芯形变等因素。
这些因素所引起的连接损耗可通过连接技术的改进而得到改善。
3. 典型事件用 otdr 测量光纤链路可识别出由于拼接、接头、光纤破损或弯曲及链路中其他故障所造成的光衰减的位置及大小。
otdr 接收和显示的不仅仅是来自各事件的信号，而且包括来自光纤本身的信号。
这种来自光纤本身的信号就是后向散射。
当光沿着光纤传送时会由于瑞利散射效应而衰减，这是由于光纤折射率微小变化等引起的，并且它沿着整根光纤持续发生。
后向散射强度的变化决定了光纤链路沿线各事件的损耗值。
非反射事件：光纤熔接头和微弯会导致光纤中有一些光功率损耗，但不会引起反射。
在otdr 测试曲线上，这种事件会以“在后向散射电平上附加一个下降台阶”的形式表现出来，竖轴上后向散射电平值的改变量即为损耗的大小，如图 1‐3‐6所示。
反射事件：在光纤链路中，光纤的几何缺陷、断裂面、故障点、活动连接和固定连接等都会造成折射率突变，使光在光纤中产生菲涅尔反射，称之为反射事件。
反射和散射的强弱都和通过的光功率成正比，菲涅尔反射光功率远大于后向瑞利散射光功率，则在 otdr 显示的测试曲线上，对应于光纤菲涅尔反射点处有突变的峰值区（有一个急剧的上升和下降）。
如图 1‐3‐7 所示，光纤链路中的活动连接和固定连接的接头以及光纤上的裂缝都会同时引起光的反射和损耗。
反射值(通常以回波损耗的形式表示）是由后向散射曲线上反射峰的幅度所决定的，竖轴上后向散射电平值的改变量即为损耗的大小。
光纤末端：如果光纤末端（尾端）是平整的端面或者在尾端接有平整、抛光了的活动连接器，则尾端会存在反射率为 4％的菲涅尔反射，意味着 otdr 测试曲线具有反射终端，如图 1‐3‐8（a）所示。
如果尾端是破裂的端面或者被磨花了，则由于端面的不规则会使光纤漫射而不会引起反射，在这种情况下，光纤末端的 otdr 测试曲线会从后向反射电平简单下降到 otdr 噪声电平下，如图 1‐3‐8（b）所示。
虽然破裂的尾端也可能引起反射，但其反射峰不会像平整的光纤末端或活动连接器所带来的反射峰值那么大。
4．otdr 主要性能参数（1）动态范围otdr 的信号是通过对数放大器处理的，测试曲线的相对后向散射功率是对数标度，读得的是电平值，而且是经过往返两次衰减的值。
后向散射电平初始值与噪声电平的差值（db）定义为动态范围。
如图 1‐3‐9 所示，根据噪声电平的取法，有两种不同的动态范围表示方式：‐‐峰值：取噪声电平的峰值，这是一种传统的比较有意义的指标表示方式。
在后向散射电平与噪声电平相等时，后向散射信号就成了不可见信号。
‐‐信噪比 snr=1：取噪声电平的均方根值。
动态范围和被测光纤的衰减决定了 otdr 实际可以测量的光纤最长距离：d l?max?其中：d 为 otdr 的动态范围，a 为被测光纤的衰减常数。
由此可以分析得知：对衰减一定的光纤而言，otdr 的动态范围越大，则可测量的光纤长度越长，反之越短；对同一动态范围的 otdr 而言，光纤衰减越小，则可测量的光纤长度越长，反之越短。
（2）盲区用 otdr 测试光纤时，反映不出某段范围内光纤损耗等的测量情况，称之为盲区。
反射会使 otdr 的接收器进入饱和状态，接收器从饱和状态逐渐恢复会产生一个“拖尾”。
“托尾”过后，otdr就可以对光纤的后向散射进行测量。
事件盲区：从反射峰的起始点到接收器从饱和峰值恢复到 1.5db 之间的距离。
在这点上紧接的第二个反射为可识别反射，但这时损耗和衰减仍为不可测事件。
衰减盲区：从反射峰的起始点到接收器从饱和状态恢复到线性后向散射上 0.5db 点之间的距离。
（贝尔实验室文件建议的指标是 0.1db，但 0.5db 是一个更常用的指标值）。
三、主要仪器设备跳纤；尾纤；裸纤；剥纤钳；笔式光纤切割刀；av33012光纤切割器；吹气球、擦镜纸、无水乙醇、脱脂棉棒、光纤接头清洁器等光纤端面处理与清洁工具；常规法兰、5db和 10db法兰式光衰减器；使用精密 v槽实现光纤临时耦合对接的av87501 光纤对接器；av6471 光纤熔接机；具有 32db 动态范围和 0.1m测距分辨率的av6413高性能微型otdr，具有28db动态范围和0.25m测距分辨率、并且内置波长为650nm的肉眼可视红光出射功能的 av6416掌上型 otdr。
四、实验结果记录与分析（以下为示例，摘自08级学生实验报告，请同学们根据实验结果自行分析）无损/2db/5db/10db -3: 185m1.28km图1、自构建的链路情况：法兰盘+机械连接+熔接图2、测试波形及事件表结果分析：此次实验得到了非常好的结果，把所有的事件都测试出来了，数值和长度都很合理。
1）第一个35.1m的非反射损耗是意外出现的，在此后的实验结果中也都存在，因此我们判定此卷光纤在这个地方存在损伤2）第一个反射事件：发生在1.31km处，即为法兰盘的连接位置，因此我们新接入的光纤长度为1.3km，且法兰盘的连接损耗为1.122db，反射高度为38.326db。
虽然标称是无损的法兰盘，其实还是存在“注意”中所说的机械压力和空气间隙的损耗3）第二个反射事件：发生在1.46km处，事件间隔一段150m左右的光纤，明显是机械连接的位置，因此我们获得了机械损耗的数值，为 1.631db（第一个实验中结果出现伪增益，应该是量程和平均次数设置出现问题，在增大量程和提高平均次数之后结果明显合理很多，所以在自动测试出现bug时可以进入手动测试模式，注意量程变大之后要相应的修改脉冲宽度，因为otdr总的取点数目是一定的）4）非反射事件：在1.646km处，为明显的“台阶式下降”损耗，是熔接损耗，大小为0.021db，且与机械连接相隔的光纤长度为1.646-1.461=0.185km，也就是185m左右5）光纤末端：光纤总长度为2.93km，尾纤长度约为2.93-1.65=1.28km左右五、思考题1、动态范围和盲区的大小都与光脉冲宽度的设定值有关。
当分别需要对光纤远端、靠近otdr 附近的光纤以及两个紧邻事件进行观测时，应该分别选择宽脉冲还是窄脉冲？2、测量损耗时选择的算法（分为tpa和lsa两种，前者表示用“两点”法测量两个标记点之间的平均损耗，只有这两个标记点参与计算，后者表示用最小二乘法计算两个标记点之间的平均损耗，是利用两个标记点间的拟合曲线来进行计算）不同，则测试值也不同。
对于中间没有任何事件点的一段连续光纤来说，选择上面哪种算法所得的测试值更准确些？3、手动测试时什么参数的设定会影响测试轨迹信噪比？如何合理设置量程、衰减和折射率？4、实际测量时，为了避开近端盲区，通常在 otdr 输出端引入一段“过渡光纤”，将otdr光输出连接器产生的盲区控制在过渡光纤上，以此减小盲区对测量结果的影响。
那么，对过渡光纤的长度是如何要求的？它与被测光纤应以何种形式连接才能消除盲区？5、采样间隔如何影响 otdr 测试曲线？如何才能减小因采样间隔带来的距离测量误差？6、用 otdr 从两个方向分别测试光纤上的同一接续点，结果有时会不同甚至相差很多，为什么？如何才能得到比较真实准确的接头损耗值？7. 提出你对实验装置及实验内容的意见及建议。